java 异常之手动抛出与自动抛出的实例讲解

Java 异常之手动抛出与自动抛出的实例讲解

在 Java 语言中，异常是一个重要的特性，用于处理运行时的错误或异常情况。Java 异常是一个对象，表示在程序执行期间发生的异常情况。在 Java 中，异常通常分为检查异常和非检查异常两种。

异常类型

1. 检查异常：是指在编写程序时必须进行捕获或者在方法中进行抛出声明的异常，例如 IOException、InterruptedException、ClassNotFoundException。
2. 非检查异常：也称为运行时异常，通常表示程序运行时的错误或异常情况，例如 NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException、ArithmeticException。

异常的自动抛出

Java 异常的自动抛出指的是：在程序运行时，如果发生某些特定的错误或异常情况，Java 运行时系统会自动创建并抛出对应的异常对象。这些异常通常是非检查异常，由于 Java 运行时系统会自动抛出，因此，我们把它们叫做自动抛出的异常。

例如，在下面的代码中：

public class AutoThrowDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3};
        System.out.println(arr[3]);
    }
}

在第四行中，我们访问了数组 arr 的第四个元素，但是，该数组只有三个元素，因此在运行时会出现数组越界异常。这种异常是自动抛出的，在运行时系统自动生成异常对象并抛出。

异常的手动抛出

Java 异常的手动抛出指的是：在程序执行过程中，开发者可以通过代码显式地手动抛出异常对象。这些异常可以是检查异常或者非检查异常，我们把它们叫做手动抛出的异常。

例如，在下面的代码中：

public class ManualThrowDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int age = -10;
        if (age < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Age cannot be negative");
        }
    }
}

在第四行中，我们通过 throw 语句手动抛出了一个 IllegalArgumentException 异常对象，表示年龄不能为负数。

示例说明

示例 1：手动抛出异常

在许多情况下，我们需要根据不同的情况显式地抛出异常，以便更好地处理异常情况。

例如，我们现在想要编写一个函数来计算两个正数的商，但是，如果除数为零，那么就不能进行计算。这时候，我们可以通过手动抛出异常的方式来处理这种情况，具体代码如下：

public class DivisionDemo {
    public static double divide(int dividend, int divisor) throws ArithmeticException {
        if (divisor == 0) {
            throw new ArithmeticException("Division by zero");
        }
        return ((double)dividend) / divisor;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int a = 10, b = 5;
        System.out.println(divide(a, b));
        int c = 10, d = 0;
        try {
            System.out.println(divide(c, d));
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("Error: " + e.getMessage());
        }
    }
}

在上面的代码中，我们定义了一个 divide 方法，该方法接受两个整数参数 dividend 和 divisor，计算 dividend/divisor 的商，如果 divisor 为零，则手动抛出 ArithmeticException 异常对象。在 main 函数中，我们首先调用了 divide(10, 5)，由于 divisor 不为零，因此程序正常执行并输出 2.0；而后，我们调用了 divide(10, 0)，这时由于 divisor 为零，程序会接收到 ArithmeticException 异常对象，并输出 Error: Division by zero。

示例 2：自动抛出异常

在编写程序时，我们尽可能地避免发生自动抛出的异常情况，但是，某些情况下，我们可以利用自动抛出的异常来优化代码。

例如，我们现在想要编写一个函数来找到一个数组中的最大值，如果数组为空，那么就返回 Integer.MIN_VALUE。这时候，我们可以通过自动抛出异常的方式来处理这种情况，具体代码如下：

public class MaxValueDemo {
    public static int getMax(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length == 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The array is empty.");
        }
        int max = Integer.MIN_VALUE;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max) {
                max = arr[i];
            }
        }
        return max;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 3, 5, 7, 9};
        System.out.println(getMax(arr));
        int[] emptyArr = {};
        try {
            System.out.println(getMax(emptyArr));
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.out.println("Error: " + e.getMessage());
        }
    }
}

在上面的代码中，我们定义了一个 getMax 方法，该方法接受一个整数数组 arr，返回数组中的最大值。如果数组为空，那么就抛出一个 IllegalArgumentException 异常对象。在 main 函数中，我们首先调用了 getMax({1, 3, 5, 7, 9})，由于数组中有元素，因此程序正常执行并输出 9；而后，我们调用了 getMax({})，这时由于数组为空，程序会自动抛出 IllegalArgumentException 异常对象，并输出 Error: The array is empty.。

小结

从本文中我们可以了解到异常的自动抛出和手动抛出的区别，以及如何使用异常来处理程序中的错误情况。在编写程序时，我们需要正确地捕获和处理不同类型的异常，以便让我们的程序更加健壮。